Microcontroladores e IoT - A1

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Lei de Ohm
1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Comprimento do resistor”.
2. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência
elétrica? Explique.
R: Quanto maior o resistor maior a resistência do condutor. O aumento da
resistência é diretamente proporcional à medida que aumenta o comprimento do
resistor.
3. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Inverso da área de seção reta
do resistor”.
4. Qual o comportamento da resistência elétrica?
R: Conforme maior o tamanho da área menor a resistência elétrica, sendo
inversamente proporcional.
5. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de
um condutor depende da sua geometria (comprimento e área)”?
R: Sim, porém vale ressaltar que o material também influencia diretamente na
resistência.
6. Calcule a resistividade de cada resistor.
R:
Resistor 1 - Cobre Esmaltado / A = 3,216 x 10 -7m2 / R = 0,2Ω / R.A. = 6,432 x 10-8 Ωm2.
Resistor 2 - Níquel Cromo / A = 2,043 X 10 -7m2 / R = 5,2Ω / R.A. = 1,062 x 10-6 Ωm2.
Resistor 3 - KDS / A = 4,072 x 10 -7m2 / R = 3,4Ω / R.A. = 1,384 x 10-6 Ωm2.
7. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê?
R: O resistor 1, pois ele possui a menor área de passagem da corrente elétrica, possuindo a
maior resistência a condutividade.
8. Construa o gráfico da “Tensão elétrica x Corrente elétrica”, caso precise
retorne ao roteiro teórico para relembrar a relação entre Tensão elétrica ou
corrente elétrica.
9. Depois da realização do experimento o que é possível observar com relação ao
comportamento da corrente elétrica? Explique.
R: Quanto maior a tensão maior também será a corrente, ambos aumentam
proporcionalmente.
10. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso
não, por quê?
R: Não, por exemplo o resistor 1-AE1 que apresentou curto circuito na fonte, ao
selecionar a conexão da ponta no switch.
11. Qual dos resistores apresentou maior valor para a corrente elétrica? Tente
elaborar uma justificativa, abordado o comportamento da resistência elétrica como a
passagem da corrente elétrica.
R: O Resistor 3, onde apresentou 0,76A, indicando o resistor como o de menor resistência
elétrica entre os resistores.
Associação em Série de Resistores
1. Preencha a tabela 1 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo
a tensão).
Lâmpada Tensão (V)
3 3.08
5 2.99
6 3.00
7 3.01
2. Preencha a tabela 2 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo
a tensão) após a remoção da lâmpada do borne 6.
Lâmpada Tensão (V)
3 4.10
5 3.98
7 4.00
3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte
afirmação: “Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre
cada componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.”
R: Sim, pois a tensão se divide em ligações em série.
4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas
“queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito?
Justifique a sua resposta.
R: As demais lâmpadas não funcionariam, pois a lâmpada queimada iria interromper
o circuito elétrico.
5. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidos durante o passo 4 (Medindo
a corrente elétrica).
Lâmpada Corrente (A)
3 0.14
5 0.14
6 0.14
7 0.14
6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou?
Explique.
R: A corrente permanece a mesma para cada componente do circuito.
7. Preencha a tabela 4 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo
a tensão).
Lâmpada Tensão (V)
2 12.07
3 12.07
4 12.07
8. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação:
“Em uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam
submetidos a uma mesma tensão elétrica”.
R: Sim, é a mesma tensão para todos os componentes do circuito paralelo.
9. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte
afirmação: “Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos
componentes do circuito (lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos
demais componentes.”
R: Em uma ligação em paralelo os componentes (no caso lâmpadas) não são
influenciados pelos demais.
10. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1
(montado o experimento), foi possível observar alguma diferença entre elas?
Em caso afirmativo, qual foi a diferença? Justifique.
R: Foi percebido que a luminosidade das lâmpadas variaram de acordo com as
mudanças que foram efetuadas no circuito. Isso ocorre porque ao fazer
modificações no circuito alteramos a resistência como consequência.
11. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo
a tensão).
Lâmpada Tensão (V)
2 3.02
3 3.01
4 3.02
5 9.05
12. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus
conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique
como a tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito
montado no passo 1.
R: A tensão obtida nos terminais 2A e 5B foi de 12.07V. A tensão da fonte foi
dividida nesse circuito misto em uma ligação paralela entre as lâmpadas 2, 3 e 4, e
após uma ligação em série com a lâmpada 5.
Leds & Diodos
Medição Tensão na fonte (V) Tensão no multímetro
(V)
Corrente elétrica (A)
1 0 0 0
2 0,2 0,2 0
3 0,4 0,4 0
4 0,6 0,6 0
5 0,8 0,8 0
6 1 1 0
7 1,2 1,2 0
8 1,4 1,4 0
9 1,6 1,6 0
10 1,8 1,8 0
11 2 2,08 0,05
12 2,2 2,08 0,25
13 2,4 2,08 0,65
Utilizando os dados obtidos no experimento, construa a curva
característica do led (tensão apresentada pelo multímetro x corrente
elétrica).
1. A partir de que valor de corrente elétrica o led acendeu? Sua intensidade
luminosa aumentou ao com o aumento da corrente elétrica? Explique.
R: O led brilhou na tensão de 4,63V com o fluxo de corrente elétrica de 5,10mA.
2. Qual a relação observada na curva característica do led com relação à
tensão e corrente elétrica?
R: Observamos que as relações entre as grandezas elétricas são diretamente
proporcionais.
Máxima Transferência de Potência.
1. Preencha a tabela 1 de acordo com os dados experimentais obtidos durante
a realização do ensaio.
Medição
Resistência do
potenciômetro (Ω)
Tensão do
resistor R2 (V)
Tensão no
potenciômetro (V)
1 8 1,31 1,05
2 16 1,08 1,73
3 24 0,92 2,22
4 32 0,80 2,58
5 40 0,70 2,85
6 48 0,64 3,08
7 56 0,58 3,25
8 64 0,53 3,41
9 72 0,48 3,53
10 80 0,45 3,64
11 88 0,43 3,73
12 96 0,40 3,81
2. Qual o valor a tensão aplicada pela fonte? Qual o valor da resistência?
R: A tensão aplicada é de 5V e o valor da resistência é de 20Ω.
3. Preencha a tabela 2 com a corrente que percorre o circuito em cada
medição. (Responde as questões 4, 5, 6)
Medição Resistência do
potenciômetro
(Ω)
Corrente
do
circuito
(A)
Resistência R2
(Ω)
Req = (Rp +
R2)
Eficiência (𝜂) Potência
dissipada no
circuito
1 8 0,63 2,10 10,10 0,34 2,21
2 16 0,31 3,46 19,46 0,49 1,77
3 24 0,21 4,42 28,42 0,59 1,65
4 32 0,16 5,12 37,12 0,65 1,58
5 40 0,13 5,60 45,60 0,70 1,54
6 48 0,10 6,14 54,14 0,73 1,51
7 56 0,09 6,50 62,50 0,76 1,49
8 64 0,08 6,78 70,78 0,78 1,47
9 72 0,07 6,91 78,91 0,80 1,46
10 80 0,06 7,20 87,20 0,81 1,44
11 88 0,06 7,57 95,57 0,83 1,43
12 96 0,05 7,68 103,68 0,84 1,42
7. Construa o gráfico da potência dissipada em função da eficiência. Para que
valor de eficiência foi observada a menor potência dissipada? Pode-se afirmar
que esse ponto é o de maior transferência de potência?
R: O menor valor de potência dissipada foi de 1,42W que corresponde a eficiência
de 0,84. A maior transferência de potência foi de 2,21W com a eficiência de 0,34.
8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de
potência apresentará seu valor máximo? Justifique.
R: De acordo com a fórmula acima, foi analisado que o valor de potência dissipada
é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. Com
isso foi analisado que quanto menor a resistência maior será a transferência de
potência.
9. Como o resistor R1 atuano circuito? Se não fosse colocado este resistor no
circuito o valor encontrado para máxima transferência de potência seria o
mesmo? Justifique
R: Atua para simular a resistência interna da fonte. Não, pois o valor máximo de
transferência não auxiliaria no ponto máximo.